SU1160370A1 - Parabolic interpolator - Google Patents
Parabolic interpolator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1160370A1 SU1160370A1 SU843696154A SU3696154A SU1160370A1 SU 1160370 A1 SU1160370 A1 SU 1160370A1 SU 843696154 A SU843696154 A SU 843696154A SU 3696154 A SU3696154 A SU 3696154A SU 1160370 A1 SU1160370 A1 SU 1160370A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- control unit
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
ПАРАБОЛИЧЕСКИЙ ИНТЕРПОЛЯТОР , содержащий блок управлени , четыре регистра,- выход первого ре- гистра соединен с первьм входом счетчика импульсов, первый, второй и третий импульсов, .о ти ч а to щ и и с тем, 4fo, с целью повышени точности и pacumрени функциональных возможностей путем воспроизведени кривых, смещенных и поверйутьпс относительно осей координат, в него введены п ть сумматоровj первый и второй триггеры, выходы 1{6торых соединены с первым и вторым входами бло.ка управлени соответственно, первый выход которого подключен к первому входу первого делител импульсов, второй выход - к второму входу первого , делител импульсов, первым входам первого, второго, третьего и четвертого регистров сдвига первым входам второго и третьего 1С 1елителей импульсов, к первому входу первого триггера,, к первым входам первого, второго, третьего и четвёртого сумматоров, третий выход - к вторым входам второго и третьего делит ей импульсов четвертый выход - к первому входу п того сумматора, п тый выход к второму входу счетчи1 а. имйульсов, шестой вьпсод - к вторым входам первого регистра сдвига и п того сумматора, седьмой выход к третьему входу счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход первого делител импульсов соединен с третьим входом п того сумматора, шестой вход которого соединен с выходом второго регистра сдвига, а выход - с вторым входом второго триггера, восьмой выход блока управлени соединен с вторыми входагш третьего и четвертого регистров сдвига, дев тый выход - с третьими входами второго и третьего делитео: лей импульсов, дес тый выход - с о со вторыми входами второго и четвертого сумматоров, одиннадцатый выход с .втЬрь1ми входами пгрвого .И третьего сумматоров, двенадцатый выход подключен к третьим входам третьего и четвертого регистров сдвига, четвертые входы которых соединены с входньа ш шинами, а выходы - собтветствеино с третьики входами второго и четвертого сумматоров, п тые входы которых подключены к выходам второго и третьего делителей импульсов соответственно, а выходы к вьпсрдным шинам и к третьим входам первого и третьего сумматбров, четA PARABOLIC INTERPOLATOR containing a control unit, four registers — the output of the first register is connected to the first input of the pulse counter, the first, second, and third pulses, so as to increase accuracy and storage. functionality by reproducing the curves shifted and shifted relative to the coordinate axes, five adders first and second triggers are entered into it, outputs 1–6 are connected to the first and second inputs of the control unit, respectively, the first output of which is connected to the first input of the first pulse splitter, the second output to the second input of the first pulse separator, the first inputs of the first, second, third and fourth shift registers to the first inputs of the second and third pulse selectors, to the first input of the first trigger, to the first inputs of the first, second , the third and fourth adders, the third output - to the second inputs of the second and third divides it the fourth output - to the first input of the fifth adder, the fifth output to the second input of the counter. iyulsov, the sixth vpsod - to the second inputs of the first shift register and the fifth adder, the seventh output to the third input of the pulse counter, the output of which is connected to the second input of the first trigger, the output of the first pulse divider is connected to the third input of the fifth adder, the sixth input of which is connected to the output of the second shift register, and the output with the second input of the second trigger, the eighth output of the control unit is connected to the second inputs of the third and fourth shift registers, the ninth output with the third inputs of the second and third Literary: lei pulses, tenth output - with о with the second inputs of the second and fourth adders, eleventh output with .three1 inputs of the first. And third adders, the twelfth output is connected to the third inputs of the third and fourth shift registers, the fourth inputs of which are connected to the input w tires, and the outputs are compatible with the third party inputs of the second and fourth adders, the fifth inputs of which are connected to the outputs of the second and third pulse splitters, respectively, and the outputs to the upper tires and to the third inputs of the first and t etego summatbrov, Thu
Description
вертые вкоды которых соединены с вторь1ми йходньм шинами, а выходы с соответствующими выходньвда шинами , третий вход первого делител импульсов подключен к входной шине, четвертые входы второго и третьего делителей импульсов также подключены к срответствуюгцим входным шинам.The first codes of which are connected to the second tires, the outputs with the corresponding tires, the third input of the first pulse divider is connected to the input bus, the fourth inputs of the second and third pulse splitters are also connected to the corresponding input buses.
2. Интерпол тор по п. 1, о т л ичающийс тем, что блок управлени содержит первый элемент ИЛИ, первьЙ RS-триггер, .последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй RS-триггер, первый элемент И и первый регистр сдвига, а также по следовательно соединенные генератор опорной частоты, второй элемент И, третий элемент И, второй регистр сдвига, третий RS-триггер, четвертый элемент И и третий регистр сдвига, первый выход которого через третий элемент ИЛИ соединен с дес тым выходом блока управлени , второй выход через четвертый элемент ИЛИ - с седьмым выходом блока управлени , третий выход - через п тый элемент ИЛИ с п тым вько ом блока управлени , первьй вход блока управлени соединен с первьм входом второго элемента И и с R-входом третьего RS-триггера и через первый элемент ИЛИ соединен с R-входом первого RS-триггера, выход которого подключен к второму входу, второго элемента И, инверсный выход третьего RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного третьим входом к инверсному выходу второго RS-триггера, S-вход которо.го соединен с вторым входом первого регистра сдвига, третий выход которого черезшестой элемент ИЛИ подключен к шестому выхоДу блока управлени , четвертый выход к второму входу блока управлени , п тый вьосод - к второму входу третьего элемента ИЛИ, шестой выход к седьмому выходу блока управлени через «седьмой элемент ИЛИ - к дев тому выходу блока управлени , а через четвертый элемент ИЛИ - к одинадцатому выходу блока управлени , седьмой выход первого регистра сдвига - к второму входу п того элемента ИЛИ, а восьмой выход - к третьему входу п того элемента ИЛИ и к восьмому входу блока управлени , первый выход второго регистра сдвига через восьмой элемент ИЛИ соединен с первым выходом блока управлени , второй выход - с двенадцатым выходом блока управлени , третий выход - с четвертьм выходом, а четвертый выход - с первым входом дев того элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, второй вход дев того элемента И соединен с вторым входом блока управлени и Через элемент НЕ - с первым входом дес того элемента И второй вход которого соединен с первым входом дев того элемента И, а выход - с вторым входом шестого элемента ИЛИ,2. The interpolator of claim 1, wherein the control unit contains the first OR element, the first RS flip-flop, the second OR element sequentially connected, the second RS flip-flop, the first AND element and the first shift register, and hence the connected reference frequency generator, the second And element, the third And element, the second shift register, the third RS flip-flop, the fourth And element and the third shift register, the first output of which through the third OR element is connected to the tenth output of the control unit, the second output through fourth element OR - from seven the third output of the control unit, the third output through the fifth OR element, with the fifth control unit, the first input of the control unit is connected to the first input of the second AND element and to the R input of the third RS flip-flop and through the first OR element to R- the input of the first RS-flip-flop, the output of which is connected to the second input, the second element And, the inverse output of the third RS-flip-flop is connected to the second input of the third element And connected by the third input to the inverse output of the second RS-flip-flop, S-input of which is connected to the second input of the first register shift, the third output of the sixth OR element is connected to the sixth output of the control unit, the fourth output to the second input of the control unit, the fifth output to the second input of the third OR element, the sixth output to the seventh output of the control unit through the seventh OR element - to nine that output of the control unit, and through the fourth OR element to the eleventh output of the control unit, the seventh output of the first shift register to the second input of the fifth OR element, and the eighth output to the third input of the fifth OR element and to the eighth input b control, the first output of the second shift register through the eighth element OR is connected to the first output of the control unit, the second output to the twelfth output of the control unit, the third output to the fourth output, and the fourth output to the first input of the ninth And element whose output is connected to the second input of the second element OR, the second input of the ninth element AND is connected to the second input of the control unit and Through the element NOT to the first input of the tenth element And the second input of which is connected to the first input of the ninth element AND, and the output from the second input of the sixth element OR,
. Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве специализированного вычислител в системах автоматического контрол и управлени , в частности,, в станках с ЧПУ, системах управлени графопостроител ми . . The invention relates to automation and computer technology and can be used as a specialized computer in automatic control and management systems, in particular, in CNC machines, control systems for plotters.
Известно устройство дл воспроизведени квадратичных функций, содержащее генератор импульсов, ключ, схему сравнени кодов, счетчик, блоки элементов И, элементы И, элементы ШШ, двоичный умножитель, сумматор, триггер .l J.A device for reproducing quadratic functions is known, comprising a pulse generator, a key, a code comparison circuit, a counter, blocks of elements AND, elements AND, elements of NL, a binary multiplier, adder, trigger .l J.
Недостатком устройства вл етс ограниченные функциональные возможности , что обуславливаетс узким классом воспроизводимых функций, причем, проход щих через начало системы координат.The drawback of the device is limited functionality, which is caused by a narrow class of reproducible functions, moreover, passing through the origin of the coordinate system.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл ютс параболический интерпол тор на цифровых интеграторах 2. Недостатком известного устройст ва вл етс низка точность интерполирова и так как даже пЬи точном задании исходных данных в процессе отработки в этой схеме воэникаёт на1Еаш 1вающа с погрешность за счет интегрировани , что существенным образом ограничивает област применени данного устройства. Кроме того, )5анный параболический интерйоп тор воспроизводит кри вые , пррход в ие через начало системы Координат, что ограничивает класс воспроизводимых функций, а следовательно,, и технические возмож ности устройства, Целыр изобретени вл етс повышение точности и расширение функцио нальнь&с возмо сностей путем воспроизведени кривых смещённых и повёр нзггых относительно осей координат. Поставленна цель достигаетс тем, что в параболический интерпол тор , содержаадй блок управлени ,, четыре регистра, выход первого регистра соединен с первым т&ходом счетчика импульсов, первый, второй и третий делители импульсов, введены п ть сумматоров, первый и второй триггеры, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока управлени соответственно, первый выход которого подключен к первому входу первого делител импульсов, второй выход - к второму . входу первого делител импульсов первым входам первого, второго, третьего и четвертого регистров сдв га , первому входу второго и третьего делителей импульсс, к первому входу первого триггера, к первым входам первого, второго, третьего и четвертого су Ф1аторов, третий выход - к вторым входам второго и третьего делителей импульсов, четвертый-выход - к первому входу п то го сумматора, п тый вьпсод - к второму входу счетчика импульсов, шестой выход - к вторым входам первого регистра сдвига и п того сумматора седьмой выход - к третьему входу счетчика импульсов, вьпсод которого соединен с вторым входом первого триггера, выход первого делител импульсов соединен с третьим входом п того сумматора, шестой вход которого соединен с выходом второго ре1гистра сдвига, а выход - с вторым входом второго тригг(ера восьмой выход блока управлени соединен с вторыми входами третьего и четвертого регистров сдвига, дев тый выход - с третьими входами второго и третьего АЭлителейи1И1ульсов, дес тый выход -с вторыми входами второго и четвёртого сумматоров, одиннадцатый вьтход - с вторыми входами первого третьегб сумматоров, двенадцатый выход подключён к третьим входам третьего и четвертого регистров сдвига, четвертые входы которых соединены с входными , а выходы - соответственно с третьими входами второго и четвертого сумматоров , п тые входы которых подключены к выходам второго и третьего делителей импульсов соответственно, а выходы - к выходньм шинам и к третьим входам первого и третьего сумматоров , четвертые входы которых соединены с вторыми входными щинами, а выходы - с соответствуИщими выходными шинами, третий вход первого делител импульсов подключен к входной шине, четвертые входы второго и третьего делителей импульсов также подключены к соответствующим входным шинам. Кроме того, блок управлени содержит первый элемент ИЛИ, первый RSтриггер последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй RS-триГгер, первый элемент И и первый регистр сдвига, а также последовательно соединенные генератор опорной частоты, второй элемент И, третий элемент И, второй регистр сдвига, третий RS-триггер, четвертый элемент И и третий регистр сдвига, первый выход которого через третий элемент ИЛИ соединен с дес тьм выходом блока управлени , второй выход через четвертый элемент ИЛИ - с седьмым выходом блока управлени , третий выход - через п тый элемент ИЛИ с п тым выходом блока управлени , первый вход блока управлени соединен с первьцч входом второго элемента И и с R-вхоДом третьего RS-триггера и через первый элемент ИЛИ соединен с R- входом первого RS-триггера , выход которого подключен к второму входу второго элемента И, инверсный выход третьего RS-триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного третьим входом к инверсному выходу второго RS-триггера, S-вход которого соединен с вторым входом первого регистра сдвига, третий выход которого через шестой элемент ИЛИ подключен к шестому вькоду блока управлени , чет .вертый выход - к второму входу блока управлени , п тый выход к седьмому выходу блока ,управлени через седьмой элемент РШИ - к дев тому выходу блока управлени , а через четвертый элемент ИЛИ - к одиннадцатому выходу блока управлени седьмой выход первого регистра сдвига - к второму входу п того элемента ИЛИ, а восьмой выход - к третьему входу п того элемента ида.и к восьмому выходу блока управлени „ первый выход второго регистра сдвига через восьмой элемент ИЛИ соединен с первым выходом блока управлени , второй выход - с двенадцатым вькодом блока управлени , третий выход с четвертым выходом, а четвертый выход - с первым входом дев того эле мента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, второй вход дев того элемента И соеданен с вторым входом блока управлени через элемент НЕ с первым входом дес того элемента И, второй вход которого соединен с первым входом дев того элемента И, а выход - с вторым входом шесто го эпемента ИЛИ. На фиг. 1 изображена функциональна схема параболического интерпол тора , на фиг. 2 - блок упра лени . Параболический интерпол тор сод жит 1 сдвига, делитесь 2, литель 3, регистр 4 сдвига, делите 5, регистр 6 сдвига, сумматоры 7-1 счетчик 12, триггеры 13-14, регист 15 сдвига, блок 16 управлени , вхо ные шины 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 соответственно величин Р , х Sy Piv 3 выходные шины 25, 26, 27, 28 соответ ственно величин Р,.дР, APm,. Блок управлени содержит генера тор 29 импульсов опорной частоты, элементы И 30-33, RS-триггеры 34-3 элементы ИЛИ 37 и 38, три регистра сдвига 39-41, элементы ИЛИ 42-47, элементы И 48, 49 и элемент ИЛИ 50. Работа, параболического интерпол тора основана на реализации вектор ного уравнени параболы с некоторым параметром Р а . Вт -к с О iT:S 1 , (1) где Р, , при Т О Р Ра, при Т 1/2, РЗ, при Т 1. Векторы а, b и с определ ютс в со-i ответствии с выражени ми : i 2Pi - 4р2 + 2Pj b -ЗР + 4 - РЗ Р-. .(2) Предположим, Р(Т) - точка на параболе , соответствующа величине Т, так определено уравнением (1). Тогда точка на параболе, соответствующа величине параметра Т, увеличенного йа дТ, вл етс точкой, задаваемой вектором Р(Т + лТ). Линейное движение из Р(Т) в Р(Т 4- дТ) в этом случае определитс как ДР Р(Т - ДТ) - Р(Т), (3) Р(Т ЛТ) Р(Т) + 2аТ лТ + + а ЬдТ . Подставл последнее вьтражение в (3), получим дР (2ТдТ:+дТ)а + дТЬ (4) Произвед -еще одну подстановку, получим ,. 2 д. . (5) Из анализа (5) следует, что ДР независимо от Т, что вл етс ключем к быстрому вычислению последовательности точек параболы. )Эчевидно, что. если лТ - фиксированна величина, зависима от Требований по точности, а дРх,определ етс в соответствии с (4) при Т 0, то последовательность ЛР получаетс повторением дополнени константы 4 к предшествующему, значению ДР (аналогично Р(Т) получаютс дополнением к предшествующему значению Р(Т) значени дР). Таким образом, координаты вершин ломаной, аппроксимирующей параболу и приращени по координатам определ етс как -ь ЛР«, Рт. P«v, ЛР ) ГП где т 1, 2, 3, ..., . Значение N определ етс из неравенства 4 4|ё The closest to the invention according to the technical essence is a parabolic interpolator on digital integrators 2. A disadvantage of the known device is the low interpolation accuracy, and since even the precise setting of the source data in the process of working out in this scheme is one of one error due to the integration, which significantly limits the scope of this device. In addition, the 5d parabolic interface plays the curve through the beginning of the Coordinate system, which limits the class of reproducible functions, and, consequently, the technical capabilities of the device, the purpose of the invention is to improve the accuracy and extend the functionality of by reproducing the curves shifted and turned nzggyh relative to the coordinate axes. The goal is achieved by the fact that the parabolic interpolator containing the control block, four registers, the output of the first register is connected to the first t & pulse counter, the first, second and third pulse splitters, five adders are entered, the first and second triggers, outputs which are connected to the first and second inputs of the control unit, respectively, the first output of which is connected to the first input of the first pulse divider, the second output to the second. to the input of the first pulse divider to the first inputs of the first, second, third and fourth registers of the second pulse, to the first input of the second and third pulse dividers, to the first input of the first trigger, to the first inputs of the first, second, third and fourth su Fatorov, the third output to the second inputs the second and third pulse dividers, the fourth output to the first input of the fifth adder, the fifth exponent to the second input of the pulse counter, the sixth output to the second inputs of the first shift register and the fifth adder the seventh output to the third input account The pulse of pulses, whose vpsod is connected to the second input of the first trigger, the output of the first pulse divider is connected to the third input of the fifth adder, the sixth input of which is connected to the output of the second shift register, and the output to the second input of the second trigger (the eighth output of the control unit is connected to the second inputs of the third and fourth shift registers, the ninth output — with the third inputs of the second and third AEliteleus andI1ulses, the tenth output — with the second inputs of the second and fourth adders, the eleventh input — with the second inputs The first third adders, the twelfth output is connected to the third inputs of the third and fourth shift registers, the fourth inputs of which are connected to the input, and the outputs respectively with the third inputs of the second and fourth adders, the fifth inputs of which are connected to the outputs of the second and third pulse splitters, respectively, and the outputs to the output buses and to the third inputs of the first and third adders, the fourth inputs of which are connected to the second input women, and the outputs to the corresponding output buses, the third input The second pulse divider is connected to the input bus; the fourth inputs of the second and third pulse splitters are also connected to the corresponding input buses. In addition, the control unit contains the first OR element, the first RS trigger and the second OR element, the second RS-triGger, the first AND element and the first shift register, as well as the reference frequency generator, the second And element, the third And element, the second shift register the third RS trigger, the fourth And element, and the third shift register, the first output of which through the third element OR is connected to the tenth output of the control unit, the second output through the fourth element OR to the seventh output of the control unit, tre the fifth output is through the fifth OR element with the fifth output of the control unit, the first input of the control unit is connected to the first input of the second And element and to the R input of the third RS flip-flop and through the first OR element to the R input of the first RS flip-flop, the output of which is connected to the second input of the second element And, the inverse output of the third RS flip-flop is connected to the second input of the third element And connected by the third input to the inverted output of the second RS-flip-flop, the S input of which is connected to the second input of the first shift register, the third output of which through the sixth element OR connected to the sixth code of the control unit, the fourth output to the second input of the control unit, the fifth output to the seventh output of the unit, control through the seventh RSHI element to the ninth output of the control unit, and through the fourth element OR to the eleventh output of the control unit; the seventh output of the first shift register to the second input of the fifth OR element, and the eighth output to the third input of the fifth id element. and the eighth output of the control unit — the first output of the second shift register via the eighth OR element connected to the first output of the control unit, the second output to the twelfth code of the control unit, the third output to the fourth output, and the fourth output to the first input of the ninth AND element, the output of which is connected to the second input of the second element OR, the second input of the ninth element And it is connected to the second input of the control unit through the element NOT to the first input of the tenth element AND, the second input of which is connected to the first input of the ninth element AND, and the output to the second input of the sixth OR element. FIG. 1 is a functional diagram of a parabolic interpolator; FIG. 2 - control unit. Parabolic interpolator contains 1 shift, divide 2, pitch 3, shift register 4, divide 5, shift register 6, adders 7-1 counter 12, triggers 13-14, shift register 15, control block 16, input tires 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, respectively, of values Р, х Sy Piv 3, output tires 25, 26, 27, 28, respectively, of values Р, .РР, APm ,. The control unit contains a generator of 29 reference frequency pulses, elements AND 30-33, RS-flip-flops 34-3 elements OR 37 and 38, three shift registers 39-41, elements OR 42-47, elements AND 48, 49, and element OR 50 The operation of a parabolic interpolator is based on the implementation of the vector equation of a parabola with a certain parameter P a. W – C with O iT: S 1, (1) where P,, at T О P Pa, at T 1/2, P3, at T 1. The vectors a, b and c are defined in co-i in accordance with mi: i 2Pi - 4p2 + 2Pj b -ZR + 4 - РЗ Р-. (2) Suppose that P (T) is a point on a parabola corresponding to the value of T, as defined by equation (1). Then the point on the parabola, corresponding to the value of the parameter T, increased by y dT, is the point specified by the vector P (T + lT). Linear motion from P (T) to P (T 4-dT) in this case is defined as DR P (T - DT) - P (T), (3) P (T LT) P (T) + 2aT lT + + and bdt. Substituting the last expression in (3), we get dP (2TdT: + dT) a + dT (4) Make another substitution, we get,. 2 days (5) From analysis (5) it follows that the DS is independent of T, which is the key to quickly calculating the sequence of points of a parabola. ) It is obvious that. if LT is a fixed value dependent on the Requirements for Accuracy, and dPx is determined in accordance with (4) at T 0, then the LR sequence is obtained by repeating the addition of the constant 4 to the previous one, the value of DF (similarly to P (T) is obtained by complementing the previous P (T) value of dP). Thus, the coordinates of the vertices of the polyline approximating the parabola and the increments in the coordinates are defined as -LR ", Hg. P «v, LR) GP where m 1, 2, 3, ...,. The value of N is determined from the inequality 4 4 | e
7 7
где Iё I - модуль требуемой точност аппроксимации, |а1 1 наибольша where I I is the module of the required approximation accuracy, | a1 1 is the largest
составл юща а|- т1 второй состав- t 1 I л ющей а |+|jвторой составл ющейthe component a | - m1 of the second component - t 1 I is the component and | + | j of the second component
1 J 1I. 1 J 1I.
третьей составл ющей а the third component
(8). (eight).
Пор док вычислений координат точек параболы следующий:The order of calculation of the coordinates of points of a parabola is as follows:
Вычисл ютс а и Б из выражени (2); вычисление приближенного |а I из (8)i подбор N, соответствующего неравенству (7) вычисление приращени второго пор дка Д Р из (5), при дТ 1/2, вычислениеA and B are calculated from (2); calculating the approximate | a I from (8) i selection of N corresponding to inequality (7) calculating the increment of the second order D P from (5), with dT 1/2, calculating
приращени первого пор дка 4Р из (4), с Т О и 4Т -,increments of the first order of 4P from (4), with T 0 and 4T -,
После данных шагов вычислени точек параболы и приращений первого пор дка ведутс в соответствии с (6).After these steps, the calculation of the parabola points and the first-order increments is carried out in accordance with (6).
Параболический интерпол тор работает следующим образом.Parabolic interpolator works as follows.
Сигналом Пуск, поступающим на S-вход триггера 34 блока 16 управлени , триггер 34 взводитс и открывает элемент И 30, через который начинают проходить импульсы с выхода опорного генератора 29. Элемент И 31 по первому и третьему входам открыт потенциалами с инверсных выходов триггеров 35 и 36, поэтому импульсы опорной частоты проход т через элемент И 31 и поступают на вход первого регистра 39 сдвига. Первый импульс, поступивший на вход регистра 39.сдвига, возбуждает первый его вход. Данный сигнал через элемент ИЛИ 42 поступает на 11 выход блока 16 управлени и обеспечивает установку в нулевое состо ние сумматора 7. Кроме тог6 импульс поступает на управл ющий вход регистра 15 (что в данном случае не нарушает режима работы интерпол тора).A start signal arriving at the S input of the trigger 34 of the control unit 16, the trigger 34 is energized and opens element 30, through which pulses from the output of the reference oscillator 29 begin to pass. Element 31 of the first and third inputs is open with potentials from the inverse outputs of the trigger 35 and 36, therefore, the reference frequency pulses pass through the AND 31 element and arrive at the input of the first shift register 39. The first impulse received at the input of the 39.shift register excites its first input. This signal through the OR element 42 is fed to the 11th output of the control unit 16 and ensures that the adder 7 is set to the zero state. In addition, a pulse is fed to the control input of the register 15 (which in this case does not violate the interpolator's operating mode).
Второй импульс, пришедший на вход регистра 39 сдвига, возбуждает второй его выход. Данный сигнал поступает на второй выход блока 16 управлени и обеспечивает занесение значений и Р( (координаты начальной точки кривой) по шинам 17 и 20 в сумматоры 8 и 10, кроме того, сумматоры 9 и 11 обнул ютс , в регистр 15 заноситс код двойки , регистр 1 и делитель 2 по 1аинамThe second pulse, which came to the input of the shift register 39, excites its second output. This signal arrives at the second output of the control unit 16 and ensures that the values of and P ((coordinates of the starting point of the curve) on buses 17 and 20 are added to adders 8 and 10, in addition, adders 9 and 11 are zeroed, the code of two is entered into register 15 register 1 and divisor 2 for 1ain
60370 860370 8
22 и 24 принимают соответственно значени |а| и -4|ё1 которые были определены из уравнений (8) и (7) соответственно), делители 3 и 5, 5 а также регистры 4 и 6 принимают значени й, Ь, а, Ъу по шинам 18, 19, 21, 23 (где значени а.,, Ь,, а, Ъ определены из (2).22 and 24 are respectively | a | and -4 | e1 which were determined from equations (8) and (7) respectively), the dividers 3 and 5, 5 and also registers 4 and 6 take the values, b, a, b on tires 18, 19, 21, 23 (where the values of a. ,, b, a, b are determined from (2).
В момент поступлени третьегоAt the time of the third
О импульса на вход регистра 39 сдвига возбуждаетс третий его выход. сигнал с которого устанавливает триггер 35 в единичное состо ние.- При этом элемент И 31 закрываетс , аOn the pulse to the input of the shift register 39, its third output is excited. the signal from which sets the trigger 35 to one state. In this case, the And 31 element is closed, and
15 элемент И 32 открываетс . После этого импульсы с выхода опорного генератора 29 начинают поступать через элемент 32 на регистр 40 сдвига . Сигнал на первом выходе регистра 40 сдвига через элемент 1ШИ 46 обеспечивает сдвиг содержимого делител 2 на один разр д влево. Сигналом на втором выходе регистра 40 сдвига, который поступает на п тый и через элемент ИЛИ 46 на первый выходы блока 16 управлени , обеспечиваетс еще один сдвиг влево содержимого делител 2, а также сдвиг . . вправо на один разр д содержимого Element 15 And 32 open. After that, the pulses from the output of the reference generator 29 begin to flow through the element 32 to the shift register 40. The signal at the first output of the shift register 40 through the element 1 SH 46 ensures that the contents of divider 2 are shifted one bit to the left. The signal at the second output of the shift register 40, which goes to the fifth and through the OR element 46 to the first outputs of the control unit 16, provides another left shift of the contents of divider 2, as well as a shift. . right one bit of content
30 регистров 4 и 6. Сигналы с выхода элемента 1ШИ 46 через элемент ИЛИ 45 поступают на четвертый ВЕ.ТХОД блока 16 управлени . Данным сигналами осуществл етс сдвиг вправо на 2 разр да содержимого делителей 3 и 5. Управление делител ми 5 и 3 осуществл етс с выхода триггера ,35 (третий управл ю1: 1й выход блока 1630 registers 4 and 6. Signals from the output of element 1 of the 46 through the element OR 45 arrive at the fourth BE. TAX of the control unit 16. These signals shift to the right by 2 bits of the contents of dividers 3 and 5. Dividers 5 and 3 are controlled from the trigger output, 35 (third control 1: 1st output of block 16
40 управлени ). Сигналом единичного уровн обеспечиваетс режим работы при котором реализуе-тс сдниг ьираво . Если сигнал нулевого уровн , то осуществл етс сдвиг влево. вертый импульс, поступивпшй на вход регистра 40 сдвИ-га, во збу5кдает его четвертый выход. Сигнал с данного выхода поступает на восьмой выход блока f6 управлени и обеспечивает40 controls). A single-level signal provides a mode of operation in which the implementation of a cplnviao is realized. If the signal is zero, it is shifted to the left. The latent impulse received at the input of register 40 of the slice is scored by its fourth output. The signal from this output goes to the eighth output of the f6 control unit and provides
5Q режим суммировани сумматора 7 ia кото-.рый поступает информаци из регистра 1 сдвига и делител 2. Если триггер 14 знака сумматора не измен ет своего нулевого состо ни , т.е. содер-5Q summation mode of adder 7 ia which receives information from shift register 1 and divider 2. If the trigger 14 of the character of the adder does not change its zero state, i.e. the content
,с жимое сумматора положительно (неравенстйо (7) не выполн етс, ), то сигнал с четвертого выхода регистра 40 сдвига проходит через открытый, with the accumulator accumulator positive (unequal (7) is not executed,), then the signal from the fourth output of the shift register 40 passes through the open
99
потенциалом с инвертора 47 элемент И 48 и через элемент ШШ 42 поступает на одиннадцатцй выход блока 16 управлени . Этот сигнал обеспечивает сброс сумматора 7 в нулевое состо ние, а также сдвиг содержимого регистра 15 сдвига на один разр д влево. Далее цикл работы повтор етс , Вновь последовательно возбуждаютс регистра 40 сдвига , тар как триггер 35 не измен ет своего состо ни . Этот цикл повтор етс до тех йор, пока триггер 14 знака не изменит своего состо ни ,Potential from inverter 47 element I 48 and through element ШШ 42 enters the eleventh output of control unit 16. This signal resets the adder 7 to the zero state, and also shifts the contents of the shift register 15 by one bit to the left. Further, the operation cycle is repeated. The shift register 40 is sequentially excited again, the container as the trigger 35 does not change its state. This cycle repeats until yor until trigger 14 changes its state,
что вл етс признаком выполнени услови (7).which is a sign of fulfillment of condition (7).
Если триггер 14 знака Измен ет свое состо ние, элемент И 49 открываетс , а элемент И 48 закрываетс . Сигнал с выхода элемента И 49 через элемент ИШ 38 устанавливает триггер 35 в нулевое состо ние. Вновь импульсы опорного генератора 29 поступают на вход регистра 39 сдвига; Четвертый импульс, поступивпшй на вход регистра 39 сдвига, возбуждает четвертый выход, сигнал с которого через элемент ИЛИ 43 поступает на шестой вьгход блока 16 управлени . Данный сигнал обеспечивает работу сумматоров 9 и 11. кото рые принимают содержимое соответственно делител 3, регистра 4 и делител 5, регистра 6. П тый импульс на входе регистра 39 сдвига возбуждает п тую Выходную шину регистра, сигнал с которой поступает на дев тый , а через элементы ИЛИ 45 и 50 на четвертый и седьмой выходы блока 16 управлени . При этом обеспечиваетс выполнение следующих опера ций: содержимое регистра 15 переписываетс в счетчик 121 содержимое делителей 3 и 5 сдвигаетс влево на один разр д; к содержимому сумматора 8 добавл етс содержимое сумматора 9. а к содержимому сумматора 10 - содержимое сумматора 11 Сигнал с шестого выхода регистра 39 сдвига проходит через элемент ИЛИ 44 на дес тый выход блока 16 управлени , хюступает на вход счетчика 12 и вычитает из его содержимого единицу. Сигнал с седьмого выхода-регистра 9 сдвига поступает на двенадцатый и через элемент ИЛИ 44 на дес тый выходы блока 16 управлени , что обеспечивает уста6037010If the trigger 14 characters change its state, the element AND 49 is opened, and the element 48 is closed. The signal from the output of the element AND 49 through the element ISH 38 sets the trigger 35 to the zero state. Again, the pulses of the reference generator 29 are fed to the input of the shift register 39; The fourth pulse received at the input of shift register 39 excites the fourth output, the signal from which through the OR element 43 arrives at the sixth input of the control unit 16. This signal ensures the operation of adders 9 and 11. which receive the contents of divider 3, register 4 and divider 5, register 6, respectively. A fifth pulse at the input of shift register 39 excites a fifth Output bus of the register, the signal from which goes to the ninth, and through the elements OR 45 and 50 to the fourth and seventh outputs of the control unit 16. In this case, the following operations are performed: the contents of register 15 are copied into counter 121; the contents of dividers 3 and 5 are shifted to the left by one bit; The contents of adder 8 are added to the contents of adder 9. And to the contents of adder 10 - the contents of adder 11 The signal from the sixth output of shift register 39 passes through the OR element 44 to the tenth output of control unit 16, submits to the input of counter 12 and subtracts one from its contents . The signal from the seventh output-register 9 of the shift is supplied to the twelfth and through the element OR 44 to the tenth outputs of the control unit 16, which ensures the installation
новку регистров 4 и 6 в нулевое состо ние и уменьшение содержимого счетчика 12 на еще одну единицу. Таким образом, в делител х 3 :и 5bringing registers 4 and 6 to the zero state and decreasing the contents of counter 12 by one more unit. Thus, in divider x 3: and 5
5 к данному моменту времени устанавливаютс величины 4 РК и 4 Р, соответственно на сумматорах 9 И 11 величины а на сумматорах 8 и 10 - величины и После этого параболический интерпол тор начинает вычисл ть координаты и координатные приращени всей кривой в соответствии с выражени ми (6), дл чего последователь15 содержимому сумматоров 9 и 11 добавл етс содержимое делителей 3 и 5. Полученные величины добавл ютс к содержимому сумматоров 8 и 10, т.е. :вычисл ютс .1у5 to this time point, the values of 4 RK and 4 P are set, respectively, on adders 9 and 11 values and on adders 8 and 10 - values and After that, the parabolic interpolator begins to calculate the coordinates and coordinate increments of the entire curve in accordance with the expressions (6 ), for which the contents of dividers 3 and 5 are added to the contents of adders 9 and 11. The obtained values are added to the contents of adders 8 and 10, i.e. : computed .1y
io и р.л,/. , . , .io and rl, /. , ,
в предлагаемом пац аболическом интерпол торе данные операции реализуютс следующим образой.In the proposed abolic interpolator, these operations are implemented as follows.
В момент Поступлени ВосьмогоAt the time of the Eighth Admission
25 импульса на вход регистра 39 сдвига возбуждаетс его восьмой выход, что обеспечивает взведени (по S-входу) триггера 36. Триггер 36 открывает элемент И 33 и закрывает25 pulses at the input of the shift register 39 excites its eighth output, which ensures cocking (at the S input) of the trigger 36. The trigger 36 opens the element AND 33 and closes
30 элемент И 31. Импульсы с опорного генератора 29 поступают теперь на вход регистра 41 сдвига. Сигналы, последовательно формируемые на трех его входах, обеспечивают вьтолнениеElement 30 and 31. The pulses from the reference generator 29 are now fed to the input of the shift register 41. Signals sequentially generated at its three inputs provide performance
J, следующих действийt подсуммирование содержимого делителей 3 и 5 к содержимому сумматоров 9 и 11 (содержимое регистров 4 и 6 - нулевое). Управл юща цепь при этом така сигнал с первого выхода регистра 41 сдвига через элемент ИЛИ 43 на шестой выход блока 16 управлени ; подсуммирование содержимого сумматоров 9 и 11 к содержимому сумма45 торов 8 и 10. Управл юща цепь - второй вькод регистра 41 сдвига элемент ИЛИ 50 - седьмой выход блока 16 управлени вычитание единицы из содержимого счетчика 12. Управ5Q л юща цепь - третий выход регистра 41 сдвига, элемент ИЛИ 44 - дес тый выход блока 16 управлени .J, the following action is a summation of the contents of dividers 3 and 5 to the contents of adders 9 and 11 (the contents of registers 4 and 6 are zero). The control circuit is thus such a signal from the first output of the shift register 41 through the OR element 43 to the sixth output of the control unit 16; summation of the contents of adders 9 and 11 to the contents of the sum of 45 tori 8 and 10. The control circuit is the second code of the shift register 41 OR element 50 is the seventh output of the control unit 16 subtracting the unit from the content of the counter 12. The control circuit5 is the third output of the shift register 41, element OR 44 is the tenth output of control block 16.
Данный цикл работы повтор етс до момента установлени счетчика 12 This cycle of operation is repeated until the installation of the counter 12
55 состо ние 1, т.е. его переходу через нулевое состо ние. Триггер 13 устанавливаетс в единичное состо ние , вл ющеес признаком того. что определены все 2 точек кривой Сиггал с выхода триггера 13 знака поступает на вход установки в нуль (R-ВХОД) триггера 36 и через элемент ИЛИ 37 на R-вхбд триггера 34. Триггеры устанавливаютс в нулевое соёто кие. Элементы И 30 и 33 закр ты. Блок 16 управлени подготовлен к дальнейшей работе интерпол тора. Таким образом, введение в параболический интерпол тор п ти сумма торов, двух триггеров и новьк св - эей иозвоп ет повысить точность воспроизведени требуемой кривой, поскольку реализуетс метод суммир&ва т разностей, значени которых Е1Ы раю1с из услови обеспечени допустимой погрешности воспроизведепи . Дайна по грешнрсть не вл етс накапл ваюк ейсй и, измен етс в пределах кй сдого из участков воспроизведени от О До е {назначаетс из условий решаемой задачи). В известном устройстве Погрешность воспроизведени вл етс накапливаю щейс за счет интегрировани , что й редъ вл ет весьма жесткие требовани к точности задани исходных дан тле. Данное обсто тельство существевноогра шчивает область испо ьзована поробных йнтерпол торкэв. Кроме toro, известное устройство пв звол ё1 воспроиз водить к ривые ctTfK ro «фйентированные симметрично отйосй е ьно осей координат, что определ ет его ограниченные фувкщю нальйые возможности. В:предлагаемом параболическом интерпол торе задача врспроизведеии кривызг, смещенных и повернутых от рсите ьно осей координат, досjTHtraeTCjjt путем соответствукддего задани трех точек параболы, кото- рые определ ют координаты векторов Р , РЗ , fg . Предлагаемый параболический интерпол тор обладает, по сравнению с известньм устройством,- более высокой точностью воспроизведени заданных кривых и более широкими функциональными возможност ми, что определ етс объемом решаемых интерпол тором задач - интерполируемые кривые могут быть произвольно ориентированы относительно осей координат. Предлагаемый параболический интерпол тор отличает высокое быстродействие, которое достигаетс за счет того, что используютс только операции сдвига, сложени и вычитани . Очевидно, что предлагаемый интерпол тор обладает более высокими технико-экономическими показател ми. Внедрение параболического интерпол тора обеспечивает при Современных требовани х к роботш -манипул торам и станкам с ЧПУ больпшй эффект по сравнению с изв;естными устройствами, так как позвол ет воспроизводить любые требуемые кривые (траектори движени роботаманипул тора , или сложный профиль обрабатываемой детали на станке с ЧПУ) с заданной точностью. Создан макет параболического интерпол тора , который прошел испытани в научно-исследовательской лаборатории института. Испытани подтвердили его Технические характеристики и целесообразность его использовани при разработке систем управлени станками с ЧПУ и роботами-манипул торами .55 state 1, i.e. its transition through the zero state. The trigger 13 is set to a single state, which is an indication of this. that all 2 points of the Siggal curve are determined from the output of the trigger 13, the signal is fed to the input of the set to zero (R-INPUT) of the trigger 36 and through the OR element 37 to the R-vhbd of the trigger 34. The triggers are set to zero. Elements And 30 and 33 are closed. The control unit 16 is prepared for the further work of the interpolator. Thus, introducing into the parabolic interpolator five sum of tori, two triggers and a novelty will improve the accuracy of reproduction of the required curve, since the sum of & vat differences is realized, the values of which are determined from the condition of permissible reproduction error. Dina for sinfulness is not a drop of money and changes within the limits of the reproduction of the sections from O to e {appointed from the conditions of the problem being solved). In the known device, the reproducibility error is accumulated due to integration, which is a very stringent requirement for the accuracy of the initial data given to ate. This circumstance significantly limits the area used by porous interpol torkev. In addition to the toro, the well-known p1 device can be reproduced to the left ctTfK ro fyentized symmetrically away from the axes of the coordinates, which determines its limited fusion capabilities. B: the proposed parabolic interpolator has the task of reproducing curvature shifted and rotated from the coordinate axes to reach THTHRAETCJJT by correspondingly specifying three points of the parabola, which determine the coordinates of the P, P3, fg vectors. The proposed parabolic interpolator has, in comparison with a lime device, a higher accuracy of reproduction of specified curves and wider functionality, which is determined by the volume of tasks solved by the interpolator — interpolated curves can be arbitrarily oriented relative to the coordinate axes. The proposed parabolic interpolator is distinguished by high speed, which is achieved due to the fact that only shift, add and subtract operations are used. It is obvious that the proposed interpolator has higher technical and economic indicators. The introduction of a parabolic interpolator provides, under Modern Requirements, for robotic manipulators and CNC machines, a great effect compared to idle devices, as it allows to reproduce any required curves (the trajectory of movement of the robotic manipulator, or the complex profile of the workpiece on the machine CNC) with a given accuracy. A model of a parabolic interpolator was created, which was tested in the research laboratory of the institute. Tests have confirmed its specifications and the feasibility of its use in the development of control systems for CNC machines and robotic manipulators.
§§
чh
мm
«Si. «N“Si. "N
5five
ч5вch5v
1 CM 1 CM
«) :$“): $
ЪB
ьs
«SI"SI
NN
(О(ABOUT
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843696154A SU1160370A1 (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Parabolic interpolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843696154A SU1160370A1 (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Parabolic interpolator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1160370A1 true SU1160370A1 (en) | 1985-06-07 |
Family
ID=21101840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843696154A SU1160370A1 (en) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | Parabolic interpolator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1160370A1 (en) |
-
1984
- 1984-01-27 SU SU843696154A patent/SU1160370A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| , Авторское свидетельство СССР № 842802, кл. G 06 F 7/552, 1981. 2. Beck R. M.,MitcheEe Т. М. Automatic controt The Degign of DAFT, A DigitaE-AnaEOgue Funotion TabCe, 1960, S 2, p. 46-56 (прототип). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4243924A (en) | System for interpolating an arc for a numerical control system | |
| SU1160370A1 (en) | Parabolic interpolator | |
| US3486012A (en) | Automatic control apparatus | |
| US3022949A (en) | Difunction computing elements | |
| SU849227A1 (en) | Digital cubic interpolator | |
| SU1277098A1 (en) | Device for calculating values of polynominals | |
| SU746431A1 (en) | Linear-circular interpolator | |
| SU1149218A1 (en) | Linear-circular interpolator | |
| SU938264A1 (en) | Two-coordinate program control system | |
| SU1215090A2 (en) | Linear-circular interpolator | |
| SU1166104A1 (en) | Device for calculating values of sine-cosine dependensies | |
| SU1149219A1 (en) | Device for checking programs on coordinatograph | |
| SU888073A1 (en) | Linear interpolator | |
| SU1272310A1 (en) | Linear interpolator | |
| SU1674061A1 (en) | Digital linear interpolator | |
| SU437076A1 (en) | Pulse frequency functional converter of two variables | |
| SU1171807A1 (en) | Interpolating device | |
| SU1001534A1 (en) | Rate scaler with variable countdown ratio | |
| SU1656511A1 (en) | Digital function separator | |
| SU885998A1 (en) | Device for computing type functions | |
| SU1251103A1 (en) | Fknction generator fknction generatorating structure | |
| SU855658A1 (en) | Digital device for computing functions | |
| SU840893A1 (en) | Device for computing exponential functions | |
| SU1076910A1 (en) | Device for rotating vector | |
| SU1206766A1 (en) | Fibonacci p-number generator |